Schmetterlinge

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Einleitung

Schmetterlinge, zweitgrößte Ordnung der Insekten.

Mit insgesamt etwa 150 000 Arten, davon 5 000 in Mitteleuropa, sind die Schmetterlinge eine äußerst formenreiche Tiergruppe. Man trennt innerhalb der Ordnung häufig Tagfalter von Nachtfaltern. Die Flügel der Tagfalter sind oft leuchtend gefärbt und werden in Ruhestellung nach oben zusammengeklappt, während Nachtfalter typischerweise Flügel in dunklen Brauntönen aufweisen, die auch in Ruhe oft ausgebreitet sind. Tagfalter besitzen in der Regel schuppenlose, fadenartige Fühler mit einem keulenartig verdickten Ende. Nachtfalter haben dagegen relativ lange, unterschiedlich geformte Fühler mit oft federartigem Aussehen. Allerdings repräsentieren diese beiden Großgruppen keine systematischen (also verwandtschaftlichen) Einheiten.

Einige tropische Nachtfalter gehören zu den größten Insekten überhaupt: Der australische Herkulesfalter Coscinocera hercules, der südostasiatische Atlasfalter Attacus atlas und der südamerikanische Eulenfalter Thysania agrippina können Flügelspannweiten über 30 Zentimeter erreichen, und auch tagaktive Arten wie der Königin-Alexandra-Vogelfalter (Ornithoptera alexandrae), ein Ritterfalter aus Neuguinea, werden mit ausgebreiteten Flügeln über 25 Zentimeter groß und etwa so schwer wie eine Maus. In Europa gibt es Falter, die zehn Zentimeter Spannweite übertreffen, wie das Große Nachtpfauenauge (dessen Raupen bis zehn Zentimeter lang werden); der Schwalbenschwanz und der Große Eisvogel gehören zu den größten tagaktiven Arten. Die Flügel der kleinsten Schmetterlinge sind nur einige Millimeter lang; der weltweit kleinste Schmetterling ist die auf den Kanarischen Inseln beheimatete Zwergmotte Stigmella ridiculosa, die lediglich zwei Millimeter lang und breit wird.

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Merkmale

Schmetterlinge besitzen vier mit Schuppen bedeckte, mit Ausnahme der Glasflügler undurchsichtige Flügel, die meist groß und gut ausgebildet sind. Vorder- und Hinterflügel werden in der Regel während des Fluges zusammengehalten, bei vielen Schmetterlingen wird der Zusammenhalt durch eine Art Dorn (Frenulum) an der Basis der Hinterflügel unterstützt, der im Vorderflügel einrastet. In Ruhe werden die Flügel von verschiedenen Schmetterlingsgruppen unterschiedlich gehalten – ein auch in taxonomischer Hinsicht ausgewertetes Merkmal.

Die am ganzen Körper vorhandenen Schuppen sind stark abgewandelte Haare, die dachziegelartig nebeneinandersitzen. Durch Absorption von Wärmestrahlung helfen die Schuppen den wechselwarmen Schmetterlingen, Energie für den Flug aufzunehmen. Einige Nachtfalter haben ein regelrechtes Schuppenfell, das Wärme konserviert, aber auch der akustischen Isolation dient: Ultraschalllaute von Fledermäusen werden dadurch „verschluckt”. Die Färbung basiert in der Regel auf Pigmenten, die in den Schuppen eingelagert sind. Meist hat bereits die Raupe diese mit der Nahrung aufgenommen oder im Körper gebildet. Bei vielen Schmetterlingen treten Strukturfarben auf: ein Schillern infolge von Lichtbrechung an der speziell gestalteten Oberfläche der Schuppen. Manche Unterschiede in der Färbung der Geschlechter werden erst unter ultraviolettem Licht sichtbar.

Schmetterlinge haben hervorragend entwickelte Sinnesorgane. Ihre Antennen sind groß und bei vielen (vor allem nachtaktiven) Arten federartig verzweigt mit Tausenden von Sinneshärchen und winzigen Poren; der Geruchssinn ist daher besonders ausgeprägt. Die Männchen des Kleinen Nachtpfauenauges können ein paarungsbereites Weibchen in mehreren Kilometern Entfernung orten. Männliche Seidenspinner nehmen den Duftstoff eines Weibchens schon wahr, wenn nur ein einziges Molekül davon in der Luft vorhanden ist. Viele Nachtfalter hören mittels Tympanalorganen die Ultraschallsignale von Fledermäusen und sind so in der Lage, diesen auszuweichen; manche erzeugen sogar selbst Ultraschall, um die Angreifer zu verwirren. Wie andere Insekten können Schmetterlinge Infrarotlicht (Wärmestrahlung) sehen sowie UV-Strahlung, wie sie von Blütenblättern ausgeht. Viele Arten schmecken Zucker mit Hilfe äußerst empfindlicher Sinneszellen an ihren Tarsen (Füßen). Neben ausgeprägten Komplexaugen haben Schmetterlinge zwei Punktaugen.

Die Mundwerkzeuge fast aller Schmetterlinge sind zu einem Saugrüssel umgebildet, der im Ruhezustand spiralartig eingerollt ist und länger als der restliche Körper sein kann. Zur Nahrungsaufnahme wird er ausgerollt, indem der Schmetterling Hämolymphe hineinpumpt. Schmetterlingsraupen besitzen dagegen meist kräftige Mandibeln zum Kauen und Schneiden von Blattmaterial. Raupen und Falter tragen wie alle Insekten am Thorax (an der Brust) drei Beinpaare; die Raupenbeine sind allerdings keine gegliederten Extremitäten. Raupen haben außerdem am Abdomen (Hinterleib) so genannte Bauchfüße, meist vier Paare am dritten bis sechsten Segment, sowie eines am hintersten (dem zehnten), das auch als Afterfüße oder Nachschieber bezeichnet wird. In Pflanzengewebe bohrende Raupen sind in der Regel beinlos. Schmetterlingsraupen besitzen eine Vielfalt an Drüsen, u. a. am Labium (an der Unterlippe) befindliche Spinndrüsen. Während viele eine glatte Haut haben, tragen andere zahlreiche borstige, oft pro Segment in Büscheln stehende Haare, die nicht selten Giftdrüsen aufsitzen.

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Färbung und Mimikry

Schmetterlingsflügel sind oft prächtig gefärbt und gezeichnet. Farbe und Muster der Flügel spielen bei der Balz vieler Arten eine entscheidende Rolle für die Partnerfindung. Einige Arten besitzen Augenflecke oder andere Zeichnungen, welche der Irritation des Angreifers dienen. Die unauffällig bräunliche Farbe vieler Arten, die auch bunte Tagfalter oft auf der (im Ruhezustand sichtbaren) Flügelunterseite zeigen, dient dagegen der Tarnung vor Fressfeinden. Auch die relativ unbeweglichen Entwicklungsstadien der Schmetterlinge – Raupen und Puppen – sind tagsüber meist gut verborgen oder getarnt.

Viele Schmetterlingsarten sind durch Einlagerung giftiger Substanzen aus den Wirtspflanzen der Raupen für Fressfeinde ungenießbar. Solche Schmetterlinge heben sich oft durch gelbe, orange oder rote Warnfärbungen hervor. Vielerorts, insbesondere in den Tropen, werden die auffälligen Flügelmuster von ungiftigen Schmetterlingsarten nachgeahmt, die sich auf diese Weise vor Fressfeinden schützen. Man bezeichnet ein solches Verhalten nach dem Entdecker Henry Bates, einem englischen Naturkundler und Forscher aus dem 19. Jahrhundert, als Bates’sche Mimikry.

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Fortpflanzung

Schmetterlinge pflanzen sich meist sexuell fort, bei manchen Arten tritt jedoch Parthenogenese auf. Die Geschlechtsorgane befinden sich im letzten (dem zwölften) Segment des Hinterleibs; sie sind bei Männchen und Weibchen einer Art meist präzise aufeinander abgestimmt. Nach der Paarung legen die Weibchen der meisten Arten ihre Eier – oft mehr als 100 – an sorgfältig ausgewählte Pflanzen, die den Larven nach dem Schlüpfen als Nahrungsquelle dienen. Wie viele ausgewachsene Insekten leben auch Schmetterlinge nur relativ kurz: Sie sterben durchschnittlich zwei Wochen nach der Verwandlung zur geschlechtsreifen Imago. Einige Arten sind flügellos (z. B. Sackträger) oder besitzen keine Mundwerkzeuge.

Schmetterlinge gehören zu den holometabolen Insekten, sie machen also eine vollständige Metamorphose durch. Die Larve (Raupe) schlüpft nach spätestens zehn Tagen aus dem nur millimetergroßen Ei und vervielfacht innerhalb weniger Wochen durch fast ununterbrochene Nahrungsaufnahme ihr Körpergewicht und ihre Größe. Die Verpuppung – normalerweise nach der vierten Häutung – erfolgt meist in Gespinsten oder Kokons aus Seide. Unter der Raupenhaut entsteht durch das Einwirken von Hormonen die Puppenhülle, innerhalb derer die inneren Organe des Insekts völlig umgestaltet werden. Das Puppenstadium (Chrysalis) dauert je nach Art einige Tage bis mehrere Jahre und geht mit einer völligen Neuorganisation der inneren Organe der Raupe einher. Nach Ablauf der Puppenruhe bricht die Imago, der fertige Schmetterling, die Nahtstellen der Hülle auf und entfaltet die Flügel, indem sie Luft und Hämolymphe in die Adern pumpt.